««ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД АО «БЕЛОРЕЦКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ»» - Магистерская работа

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1 ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ 8

1.1 Влияние выпуска сточных вод металлургических предприятий на санитарное и общеэкологические состояния водоемов 12

1.2 Нормативно-правовая база в области очистки сточных вод 14

Глава 2 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТИРУЕМОГО ОБЪЕКТА ОАО «БЕЛОРЕЦКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ» 18

2.1 Основная цель деятельности ОАО «Белорецкий металлургический комбинат» 19

Глава 3 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМ СОБЛЮДЕНИЯ ТРЕБОВАНИЙ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВРЕДНЫМИ (ЗАГРЯЗНЯЮЩИМИ) ВЕЩЕСТВАМИ СТОЧНЫХ ВОД 26

2.2 Характеристика возможных способов очистки сточных вод, образующихся при обработке металлов 26

2.3 Анализ предложений по очистке сточных вод цеха №16 31

2.4 Существующие проблемы реализации принятых 33

Глава 4 ОЦЕНКА ПРЕДПОЛАГАЕМЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ НЕСОБЛЮДЕНИИ ТРЕБОВАНИЙ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВРЕДНЫМИ (ЗАГРЯЗНЯЮЩИМИ) ВЕЩЕСТВАМИ СТОЧНЫХ ВОД ОАО «БМК» 41

4.1 Рекомендации в части соблюдения требований законодательства в области обращения с отходами производства и потребления 45

4.2 Рекомендации в части соблюдения требований законодательства в области охраны атмосферного воздуха 49

4.3 Особенности планирования вариантов очистки сточных вод СПКП 52

4.4 Прогнозируемые риски при выборе оптимального варианта очистки сточных вод предприятия 55

4.5 Рассмотрение дополнительных вопросов, касающихся очистки сточных вод на предприятии и их сброса в водный объект 61

Глава 5 РЕШЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СНИЖЕНИЮ И/ИЛИ ИСКЛЮЧЕНИЮ НЕГАТИВНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ В РЕЗУЛЬТАТЕ НАСТУПИВШИХ И/ИЛИ ПРОГНОЗИРУЕМЫХ СОБЫТИЙ, СВЯЗАННЫХ С ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ РИСКАМИ 65

5.1 Решения по исключению негативных последствий в результате реализации проектных решений по очистке сточных вод 66

5.2 Рекомендации по минимизации негативных последствий, в том числе прогнозируемых, в области обращения с отходами 69

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77

Приложение 1 80

Приложение 2 91

Приложение 3 95

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 99

---

Введение

Металлургия - одна из важнейших отраслей российской промышленности. Доля металлургической промышленности в ВВП России составляет около 5%, в промышленном производстве - около 18%, в экспорте - около 14%. Доля России в мировых запасах железных руд 32%, а их ежегодная добыча в стране составляет 15 % от мировой отрасли.

Значение металлургии для экономики страны сложно преувеличить. Однако у отрасли есть свои серьёзные сложности. Основные производственные мощности предприятий металлургической

промышленности были спроектированы и построены ещё в 1970-1980 гг., что привело к тому, что большинство агрегатов и уникального оборудования в металлургической промышленности не использовалось, морально и физически устарело. Крупнейшие металлургические заводы России - это, как правило, градообразующие предприятия. При этом металлургические предприятия из-за своего устаревшего оборудования являются одними из главных источников загрязнений.

Ежегодно в металлургии потребляется около 1200 млн. м3 свежей воды. Очистные сооружения в большинстве своем были спроектированы еще в Советском Союзе и не способны производить эффективную очистку сточных вод.

Белорецкий металлургический комбинат, расположенный на Южном Урале, является одним из старейших металлургических предприятий страны и входит в состав группы ОАО «Мечел». Ассортимент выпускаемой продукции включает катанку и стальную проволоку из качественных марки сталей - углеродистых, легированных и нержавеющих, стальные канаты различных конструкций без покрытия и оцинкованных, ленту различных размеров и сечений, гвозди. Комбинат является единственным предприятием России, где выпускается микропроволока диаметром до 0,009 мм. Продукция БМК востребована практически во всех отраслях промышленности: в топливно-энергетической, машиностроительной, строительной, а также в оборонно- 4

промышленном комплексе. Однако, как и в целом по отрасли, у комбината имеются проблемы, связанные с негативным влиянием на окружающую среду.

В Республике Башкортостан подсчёт вреда водоёмам управление начало с 2009 г., когда Минприроды России утвердило методику его исчисления. Проверки показали, что 169 предприятий ЖКХ и нефтехимической отрасли имеют очистные сооружения, 41 - сбрасывает сточные воды без очистки, причем, только 6 из них имеют на это право, так как их стоки считаются нормативно чистыми. В кубических метрах это выглядит так: всего в водоёмы Башкирии поступает 526 млн. кубометров стоков, и лишь 4% этого объёма хорошо очищено. Печальное лидерство по насчитанному размеру вреда удерживают ОАО «УМПО» (657,5 млн. руб.), ОАО «Белорецкий металлургический комбинат» (408,2 млн.), Белорецкий МУП «Водоканал» (221,1 млн.) (Государственный., 2012). Именно поэтому проблема очистки сточных вод имеет такое большое значение. Поэтому одним из путей решения этой проблемы является внедрение наилучших доступных технологий (НДТ) по очистки сточных вод ОАО «БМК».

Производственно-хозяйственная деятельность предприятия неизбежно оказывает негативное воздействие на окружающую среду вследствие выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от источников выбросов в производственном процессах, вследствие выполнения операций по обращению с отходами, которые образуются в процессе использования на предприятии сырья, материалов и изделий (негативное воздействие, обусловленное хранением и захоронением отходов), а также негативное воздействие, которое оказывается на окружающую среду вследствие сбросов загрязняющих веществ с очищенными производственными и промливневыми сточными водами непосредственно в водные объекты, а хозяйственнобытовых сточных вод - в водные объекты через централизованные системы водоотведения. Поскольку негативное воздействие на окружающую среду, в соответствии с действующим законодательством, является нормируемым и платным, а нарушения предприятием законодательства в области охраны окружающей среды связаны с административной, а в особо тяжких случаях - с уголовной ответственностью, то деятельность предприятия в области охраны окружающей среды постоянно находится в зоне рисков возникновения незапланированных финансовых затрат.

Из числа прогнозируемых и наиболее масштабных рисков в этой сфере являются риски начисления сумм вреда водным объектам, причиненного сверхнормативным сбросом загрязняющих веществ с недостаточно очищенными сточными водами, а также риски, появляющиеся в результате эксплуатации объектов размещения отходов и риски начисления сумм вреда почве при несанкционированном размещении отходов или при нарушениях правил эксплуатации объектов размещения отходов.

Поэтому деятельность предприятия должна быть направлена, в первую очередь, на минимизацию этих рисков. Эта деятельность заключается в разработке и реализации мероприятий по модернизации как основного производства, так и сооружений очистки сточных вод, а также мероприятий и организационных действий, в том числе по разработке и ведению документации, при эксплуатации объектов размещения отходов.

В соответствии с этими требованиями, в АО «БМК» совместно с ЦЛАТИ, рассмотрен и решен ряд вопросов по разработке природоохранных мероприятий и документированию деятельности предприятия в области охраны водных объектов от загрязнения, обращения с отходами и производственного экологического контроля, которые позволят снизить и/или исключить негативные последствия в результате наступления событий, связанных с экологическими рисками.

Актуальность. Научно-практическая значимость работы заключается в разработке практических рекомендации по улучшению качества очистки сточных вод ОАО «БМК» и их теоретическом обосновании.

Цель и задачи исследования. Цель работы: провести оценку эффективности работы очистных сооружений ОАО БМК и рассмотреть пути решения проблем.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1) Провести анализ качества сточных вод ОАО БМК;

2) Разработать практические рекомендации по улучшению качества очистки сточных вод ОАО «БМК»;

3) Выделить значимые экологические аспекты ОАО «БМК» по качеству сточных вод, разработать природоохранные мероприятия по решению имеющихся проблем;

4) Предложить и внедрить НДТ для предотвращения воздействия на окружающу среду предприятием ОАО «БМК».

Объект исследования. Объектом экологического обследования является АО «Белорецкий металлургический комбинат» - один из основных производителей метизов в Российской Федерации.

Предмет исследования. Выяснить какое негативное воздействие оказывает металлургическое производство на окружающую среду, и разработать план мероприятий по снижению негативного воздействия на окружающую среду.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы и приложениями. Список использованных источников включает нормативно-правовые документы, наименования научной и специальной литературы.

---

Выдержка из текста работы

Глава 1 ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ

В течении как минимум двух тысячелетий качество воды постоянно ухудшается и достигает таких уровней загрязнения, когда использование воды в разных целях сильно ограничено или вода может быть вредна для человека. Это ухудшение связано с социально-экономическим развитием в пределах бассейна реки, но атмосферный перенос загрязнителей на далекие расстояния теперь изменил эту картину: даже удаленные районы могут быть подвергнуты непрямому.

Средневековые отчеты и жалобы о неправильном удалении продуктов жизнедеятельности, грязи и зловонии в реках, протекающих в перенаселенных городах, и других сходных проблемах были ранним проявлением городского загрязнения вод. В первый раз четкая причинная связь между плохим качеством воды и воздействиями на здоровье человека была установлена в 1954 г., когда Джон Сноу проследил, что вспышка эпидемии холеры в Лондоне имеет отношение к определенному источнику питьевой воды.

С середины двадцатого столетия и происходя одновременно с ускорением промышленного роста, различные типы проблем загрязнения вод претерпели быструю смену стадий. В настоящее время в мире осталось немного рек, которые не были бы загрязнены продуктами жизнедеятельности человека. Со сточными водами в реки попадают удобрения и пестициды с сельскохозяйственных земель. А также в них попадают воды из канализации и дренажных канав. Некоторые заводы сливают в реки и озера потоки грязной воды. Загрязнение вод рек и озер нитратными удобрениями растет на планете практически каждую неделю. К сожалению, даже в том случае, если запретить использовать нитратные удобрения уже завтра, ситуация будет ухудшаться. Нитраты медленно, уже в течение многих лет, просачиваются через землю в русла рек или озер. Грязные сточные воды и удобрения попадают в озера и водохранилища и вызывают стремительный рост водорослей, которые душат речную фауну и флору.

Резюмируя ситуацию, можно сказать следующее:

1) Проблемы из прошлого (патогены, кислородный баланс, эвтрофикация, тяжелые металлы) осознаны, исследованы, определены необходимые меры по предотвращению негативных воздействий на окружающую среду и в большей или меньшей степени эти меры применяются;

2) Сегодняшние проблемы имеют другую природу - с одной стороны, традиционные точечные и более обширные источники загрязнения (нитраты) и повсеместные проблемы загрязнения (синтетическая органика) и, с другой стороны, проблемы "третьего поколения", связанные с глобальными циклами (кислотные дожди, изменение климата).

3) В прошлом загрязнение вод в развивающихся странах происходило в основном от сбрасывания необработанных сточных вод. Теперь эти проблемы более сложны в результате производства опасных отходов производства и быстро возрастающего применения пестицидов в сельском хозяйстве. В действительности, загрязнение вод сегодня в некоторых развивающихся странах, как минимум развивающих новую промышленность, представляет более серьезную проблему, чем в развитых странах. К несчастью, развивающиеся страны в целом сильно отстают в контролировании своих основных источников загрязнения. Как одно из последствий, состояние окружающей среды в развивающихся странах постоянно ухудшается.

Существует огромное количество микробных агентов, элементов и химических соединений, вызывающих загрязнение вод. Они могут быть разделены на следующие категории: микроорганизмы, органические соединения, способные разрушаться биологическим путем, взвешенные частицы, нитраты, соли, тяжелые металлы, удобрения и органические микрозагрязнители.

Органические вещества природного или антропогенного происхождения разлагаются аэробными микроорганизмами в русле реки.

Вследствие этого вниз по течению реки от мест выброса сточных вод наблюдается снижение уровня кислорода, ухудшающее качество воды и жизнь водной биоты, особенно высококачественной рыбы.

Взвешенные частицы - один из основных компонентов органического и неорганического загрязнения. Большинство токсичных тяжелых металлов, органических загрязнителей, патогенов и питательных веществ, таких как фосфор, обнаружено во взвешенных частицах. Взвешенные частицы появляются вследствие урбанизации и строительства дорог, уничтожения лесов, раскопок и добычи полезных ископаемых, дноуглубительных работ в реках, природных причин, связанных с материковой эрозией или природными катастрофами.

Концентрация нитратов (рассчитанная по азоту) в незагрязненных поверхностных водах варьирует от <0,1 до 1 мг/л, таким образом, уровни нитратов выше 1 мг/л указывают на такие антропогенные воздействия, как сброс коммунальных стоков и смыв городских и сельскохозяйственных осадков. Высокие концентрации нитратов в питьевой воде могут привести к острым отравлениям грудных детей во время первых месяцев их жизни, или вызвать у пожилых явление, называемое метагемоглобинемией.

Засоление вод может быть вызвано такими природными условиями, как геохимическое взаимодействие вод с засоленными почвами, или антропогенной деятельностью, включая сельское хозяйство с орошением, интрузией морской воды вследствие избыточного отсасывания грунтовых вод на островах и в прибрежных зонах, удаления промышленных отходов и солевых растворов после нефтяного промысла, уничтожения льда на дорогах, известкования щелочными растворами и утечки сточных вод.

Тяжелые металлы - свинец, кадмий и ртуть - относятся к микрозагрязнителям и представляют собой особую проблему, так как они играют особую роль в отношении здоровья людей и окружающей среды из-за их персистентности, высокой токсичности и биоаккумуляционных свойств.

Благодаря такому постоянно развивающемуся, агрессивному и многогранному сценарию загрязнения, проблема качества водных ресурсов стала острой, особенно в более урбанизированных зонах развивающихся стран. Поддержанию качества воды на должном уровне препятствуют два фактора: провал попыток ввести принудительные меры по борьбе с основными источниками загрязнения, особенно производственными, и несоответствие санитарных систем и уборки и удаления мусора современным стандартам.

Болезни, возникающие от попадания в пищеварительный тракт патогенов из зараженной воды, оказывают огромное воздействие на здоровье везде в мире. По оценкам, 80% всех заболеваний и более трети смертельных случаев в развивающихся странах вызваны употреблением зараженной воды, а в среднем не менее одной десятой части продуктивного времени каждого человека отдается заболеваниям, связанным с водой. Заболевания, развитие которых связано с водой, составляют крупнейшую отдельную категорию заболеваний, которые вносят большой вклад в младенческую смертность в развивающихся странах. Эта категория - вторая после туберкулеза, вызывающего гибель взрослых.

Проблемы со здоровьем, связанные с химическими веществами, растворенными в воде, возникают непосредственно из свойств этих веществ вызывать неблагоприятные последствия при длительном воздействии; особого отношения заслуживают загрязнители, обладающие кумулятивными токсичными свойствами - тяжелые металлы и некоторые органические микрозагрязнители, канцерогенные вещества и вещества, которые могут вызывать неблагоприятные репродуктивные последствия и влиять на развитие. Другие растворенные в воде вещества являются необходимыми ингредиентами рациона потребления и, несмотря на это, нейтральны по отношению к нуждам человека.

Экономические последствия загрязнения воды могут быть достаточно серьезными вследствие вредных воздействий на здоровье человека или на окружающую среду. Ухудшение здоровья часто снижает эффективность труда человека, а разрушение окружающей среды уменьшает продуктивность водных ресурсов, непосредственно используемых людьми.

Рациональное использование водных ресурсов в настоящее время представляет собой крайне насущную проблему. Это, прежде всего охрана водных пространств от загрязнения, а так как промышленные стоки занимают первое место по объёму и ущербу, который они наносят, то именно в первую очередь необходимо решать проблему сброса их в реки. В частности, следует ограничить сбросов в водоёмы, а также усовершенствование технологий производства, очистки и утилизации. Также важным аспектом является взимание платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ и перечисление взимаемых средств на разработку новых безотходных технологий и сооружений по очистке. Необходимо снижать размер платы за загрязнения окружающей среды предприятиям с минимальными выбросами и сбросами, что в дальнейшем будет служить приоритетом для поддержания минимума сброса или его уменьшения. По всей видимости, пути решения проблемы загрязнения водных ресурсов в России лежат, прежде всего, в области разработки развитой законодательной базы, которая позволила бы реально защитить окружающую среду от вредного антропогенного воздействия. Также изыскание путей реализации этих законов на практике, что, в условиях российских реалий, наверняка столкнется с существенными трудностями.

---

Заключение

Поскольку негативное воздействие на окружающую среду, в соответствии с действующим законодательством, является нормируемым и платным, а нарушения предприятием законодательства в области охраны окружающей среды связаны с административной, а в особо тяжких случаях - с уголовной ответственностью, то деятельность предприятия в области охраны окружающей среды постоянно находится в зоне рисков возникновения незапланированных финансовых затрат.

Из числа прогнозируемых и наиболее масштабных рисков в этой сфере являются риски начисления сумм вреда водным объектам, причиненного сверхнормативным сбросом загрязняющих веществ с недостаточно очищенными сточными водами, а также риски, появляющиеся в результате эксплуатации объектов размещения отходов и риски начисления сумм вреда почве при несанкционированном размещении отходов или при нарушениях правил эксплуатации объектов размещения отходов.

Поэтому деятельность предприятия должна быть направлена, в первую очередь, на минимизацию этих рисков. Эта деятельность заключается в разработке и реализации мероприятий по модернизации как основного производства, так и сооружений очистки сточных вод, а также мероприятий и организационных действий, в том числе по разработке и ведению документации, при эксплуатации объектов размещения отходов.

В соответствии с этими требованиями, в АО «БМК» совместно с ЦЛАТИ, рассмотрен и решен ряд вопросов по разработке мероприятий и документированию деятельности предприятия в области охраны водных объектов от загрязнения, обращения с отходами и производственного экологического контроля, которые позволят снизить и/или исключить негативные последствия в результате наступления событий, связанных с экологическими рисками.

Использование ОАО «БМК» представленных в данном дипломе решений и рекомендаций по снижению и/или исключению негативных последствий в результате наступивших и/или прогнозируемых событий, связанных с экологическими рисками, позволит предприятию избежать финансовых потерь, которые оно могло бы понести в отсутствии таких решений и рекомендаций.

Анализ работы очистных сооружений сточных вод показывает, что современные технологии, обеспечивающие удаление азота и фосфора, применяются только на небольшом количестве (менее 10%) объектов России [1]. При переходе на технологическое нормирование перед многими предприятиями встанет вопрос не только о модернизации очистных сооружений для внедрения современных технологий, но и об эффективности этих природоохранных мероприятий для обеспечения достижения нормативов. Для выбора оптимальной технологической схемы очистки будет полезен практический опыт на предприятиях, где на очистных сооружениях уже внедрены наилучшие доступные технологии.

В справочнике ИТС 10-2015 для очистных сооружений разной производительности, которые используют разные категории водных объектов для сброса, приводятся различные технологии.

Для I категории очистных сооружений, в которую входят сооружения очистки сточных вод централизованных систем водоотведения, начиная с больших (большие, крупные, крупнейшие и сверхкрупные), т. е. производительностью свыше 10 тыс. м3/сут, в ИТС 10-2015 регламентируются следующие наилучшие доступные технологии:

НДТ 7е - очистка с биологическим удалением азота и фосфора с ацидофикацией;

НДТ 7ж - очистка с биологическим удалением азота и биолого-химическим удалением фосфора;

НДТ 7з - очистка с биологическим удалением азота и биолого-химическим удалением фосфора с ацидофикацией.

Для II категории очистных сооружений, в которую входят сооружения очистки сточных вод централизованных систем водоотведения от сверхмалых до больших (сверхмалые, малые, небольшие и средние), т. е. производительностью ниже 10 тыс. м3/сут, в ИТС 10-2015 регламентируются следующие наилучшие доступные технологии:

НДТ 8а - полная биологическая очистка для сверхмалых сооружений производительностью 10-100 м3/сут;

НДТ 8в - полная биологическая очистка с удалением азота для малых, небольших и средних сооружений производительностью 100-10000 м3/сут.

Осуществить переход на НДТ возможно как при новом строительстве, так и при реконструкции существующих сооружений с минимальными затратами. НДТ позволяют обеспечивать нормативное качество очистки на объектах разной производительности - от сверхмалых до крупнейших и сверхкрупных.

---

Список литературы

1) Федеральный закон "Об охране окружающей среды" №7-ФЗ от 10.01.2002 г.

2) Федеральный закон от 07.12.2011 №416-ФЗ "О водоснабжении и водоотведении" (ред. от 01.04.2020 г).

3) Федерального закона №89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 г.

4) Акимов Л.И., Вознесенский С.Д. Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов // Вестник Пермского Университета, 2012, №1. Алексеев Л.С. Контроль качества воды // Экология человека. Москва. 2004.

5) Беляев А.Л., Богатырев В.А. Фильтрующий материал // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2006. №3.

+ еще 73 источника

---